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中試控股技術(shù)研究院魯工為您講解：電纜介質(zhì)損耗試驗儀（電科院）

ZSDJS-9510電纜介損測試儀

電纜介損試驗相關(guān)標準：

DL/T 1694.6-2020 高壓測試儀器及設備校準規(guī)范 第6部分：電力電纜介質(zhì)損耗測試儀
GB/T 3048.11-2007 電線電纜電性能試驗方法 第11部分：介質(zhì)損耗角正切試驗
GB/T 3334-1999 電纜紙介質(zhì)損耗角正切(tgδ)試驗方法(電橋法)
GB/T 5654-2007 液體絕緣材料 相對電容率、介質(zhì)損耗因數(shù)和直流電阻率的測量
GOST 12179-1976 電纜和導線介質(zhì)損失角正切測定法

簡易讀懂：電纜介損測試儀是做什么?

ZSDJS-9510電纜介損測試儀針對大容量和高電壓容性設備，如高壓電纜（介損tgδ：無限制，電流I：20uA ≤ I ≤ 15A，電壓HV：1KV ≤ HV ≤ 40KV，頻率 f：30Hz≤ f ≤ 300Hz），高壓電機，高壓套管的出廠試驗等，在采用外部大功率試驗變壓器或串聯(lián)諧振等外部加壓設備加壓的環(huán)境下，進行介損測試。儀器分為手持終端和測試主機兩部分。手持終端與測試主機之間采用2.4G無線通訊方式?？勺稣臃y試和反接法測試，正接法和反接法的電流測量量程均可達到2uA-15A的超寬范圍。外施高壓不同頻率可自適應測量，范圍可達30Hz-300Hz。

中試控股始于1986年 ? 30多年專業(yè)制造 ? 國家電網(wǎng).南方電網(wǎng).內(nèi)蒙電網(wǎng).入圍合格供應商

ZSDJS-9510高壓電纜介損測試儀主要針對大容量和高電壓容性設備，如高壓電機，高壓套管的出廠試驗，高壓電纜等，在采用外部大功率試驗變壓器或串聯(lián)諧振等外部加壓設備加壓的環(huán)境下，進行介損測試。儀器分為手持終端和測試主機兩部分。手持終端與測試主機之間采用2.4G無線通訊方式。可做正接法測試和反接法測試，正接法和反接法的電流測量量程均可達到2uA-15A的超寬范圍。外施高壓不同頻率可自適應測量，范圍可達30Hz-300Hz。
特點：
1、7寸彩色液晶顯示工業(yè)級電容屏：儀器采用高端電容式觸摸7寸彩色液晶顯示屏，超大顯示界面所有操作步驟中文菜單顯示，每一步都清晰明了。
2、超寬電流量程：正接法和反接法電流測量量程都可以達到20uA-15A的超寬范圍，更大電流可定制。
3、超寬頻率范圍：外施高壓頻率可達30Hz-300Hz的超寬范圍，自適應測量。
4、各種高電壓可定制：外施高壓電壓能夠滿足各種高電壓環(huán)境，可根據(jù)用戶需求定制。
5、光纖高壓通訊：測試主機高壓采樣與低壓采樣之間采用工業(yè)級光纖通訊模塊，在兼顧高低壓之間絕緣性能的同時又能最大程度保障測試數(shù)據(jù)的精度。
6、獨立手持操作終端：手持終端與測試主機完全隔離采用2.4G無線通訊，整個測試過程中用戶只需在手持終端上操作即可，最大程度保障操作人員的人身安全。
7、鋰電池供電：手持終端、測試主機低壓端、測試主機高壓端，都采用鋰電池供電，充滿電可連續(xù)工作8小時以上。
8、U盤存儲：本機存儲的數(shù)據(jù)可以通過USB接口保存至U盤中。
參數(shù)：
1、使用條件：-15℃∽40℃ RH＜80%
2、標準電容：tgδ: <0.005%，Cn: 99.78PF
耐壓電壓: 40KV
3、分辨率：介損tgδ: 0.001%，電容量Cx: 0.001pF，頻率f：0.001Hz
4、精度：介損△tgδ:±(讀數(shù)*1.0%+0.040%)，電容量△C x :±(讀數(shù)*1.0%+1.00PF)，頻率 △f:±(讀數(shù)*1.0%+0.10Hz)
5、測量范圍：介損tgδ無限制，電流I 20uA ≤ I ≤ 15A，電壓HV 1KV ≤ HV ≤ 40KV，頻率f 30Hz≤ f ≤ 300Hz
6、手持終端鋰電池：7800mAh鋰電池
7、充電器：DC12.6V    3000mA
8、顯示方式：7寸800*480彩色液晶顯示屏
9、操作方式：工業(yè)級電容觸摸屏
10、手持終端尺寸(mm)270(L)×160(W)×65(H)
11、測試主機尺寸(mm)300(L)×300(W)×600(H)
12、存儲器大小200組，支持U盤數(shù)據(jù)存儲
13、重量（手持終端）1.5Kg
14、重量（測試主機）23Kg

參考文獻

交聯(lián)聚乙烯電纜的介質(zhì)損耗介紹

現(xiàn)象：電介質(zhì)在外電場作用下，由于介質(zhì)電導和介質(zhì)極化的滯后效應，其內(nèi)部會有發(fā)熱現(xiàn)象，這說明有部分電能已轉(zhuǎn)化為熱能耗散掉，電纜絕緣介質(zhì)（XLPE）也不例外。

定義：電介質(zhì)在電場作用下，在單位時間內(nèi)因發(fā)熱而消耗的能量稱為電介質(zhì)的損耗功率，即介質(zhì)損耗（diclectric loss），簡稱為介損。

作用：介質(zhì)損耗的大小是衡量絕緣介質(zhì)電性能的一個重要指標。介質(zhì)損耗不但消耗了電能，而且使絕緣發(fā)熱引發(fā)熱老化。如果介電損耗較大，甚至會引起介質(zhì)的過熱而絕緣破壞，所以從這種意義上講，介質(zhì)損耗越小越好。

形成機理：按照電介質(zhì)的物理性質(zhì)通常有三種電介質(zhì)損耗形式。

（1）漏導損耗：實際使用中的絕緣材料都不是完善的理想的電介質(zhì)，在外電場的作用下，總有一些帶電粒子會發(fā)生移動而引起微弱的電流，這種微小電流稱為漏導電流，漏導電流流經(jīng)介質(zhì)時使介質(zhì)發(fā)熱而損耗了電能。這種因電導而引起的介質(zhì)損耗稱為“漏導損耗”。

對于XLPE電纜，在直流及交流電壓下都存在漏導損耗，通常直流電壓用泄漏電流的大小或絕緣電阻的大小來反映介質(zhì)的這一損耗情況。

（2）極化損耗：在介質(zhì)發(fā)生緩慢極化時（松弛極化、空間電荷極化等），帶電粒子在電場力的影響下因克服熱運動而引起的能量損耗。

對于XLPE電纜，只有在交流電壓下才存在極化損耗，而且隨著交流頻率的增大，極化損耗通常也增大。

（3）局部放電損耗：通常在固態(tài)電介質(zhì)中由于存在氣隙或油隙，當外施電壓達到一定數(shù)值時，氣隙或油隙先放電而產(chǎn)生損耗，這一損耗在交流電壓下要比直流電壓時大的多。

對于XLPE電纜，在直流電壓下，可用泄漏電流的大小來反映電介質(zhì)的損耗，而在交流電壓下，介質(zhì)損耗不能單用泄漏電流來表示，通常用介質(zhì)損耗正切來表示，即在一定的交流電壓下，電纜絕緣所表現(xiàn)出的等效電阻Rg的大小值。

由于交聯(lián)聚乙烯電力電纜不推直流耐壓試驗，交流耐壓試驗僅能反映電纜的電介質(zhì)擊穿特性，不能反映電纜的損耗特性，因此有必要對電力電纜進行介損測量。

本發(fā)明公開了一種高壓電纜絕緣老化測試電路及其測試方法，涉及高壓電纜絕測試技術(shù)領(lǐng)域，針對現(xiàn)有技術(shù)對于高壓電纜系統(tǒng)，諧振耐壓和介損測量所需要的設備體積龐大，現(xiàn)場試驗接線時間過長，技術(shù)復雜，測試難度大，難以實現(xiàn)大規(guī)模的電纜絕緣測試的技術(shù)問題，采用保護電阻、直流電源、示波器、電子開關(guān)、以及計算機，所述示波器包括第一示波器和第二示波器等器具進行連接并測試，本發(fā)明提供的測試電路結(jié)構(gòu)簡單、連接方便、便于攜帶，具有很好的檢測效果和推廣價值，本發(fā)明提供的測試方法易于操作、準確度高，具有良好的使用效果和廣泛的市場前景。
納米是長度計量的最小單位，1納米的長度為1毫米的百萬分之一，納米技術(shù)是在1nm-100nm的長度范圍內(nèi)，直接用構(gòu)成各種元素及物質(zhì)的原子、原子團、分子、分子團組裝具有特定功能的材料或具有特別性能產(chǎn)品的高精尖技術(shù)。成功的納米技術(shù)可應用在電子、化工、軍事等各個領(lǐng)域，世界各國均在研究開發(fā)。納米技術(shù)（納米原料）應用在絕緣材料中，是將有機相和無機相在納米范圍內(nèi)復合，增大兩相之間的界面面積，增強粘接力。作為絕緣材料，它是由多種化學原料組成，經(jīng)科學配制，獨特的理化反應而成的，如果配方及工藝不合理，即使加入一些納米級原料，在品質(zhì)上也不會有太大提高。
不同的電工設備對絕緣材料性能的要求各有側(cè)重，高壓電纜等高壓設備用的絕緣材料要求有高的擊穿性能和低的介質(zhì)損耗，但現(xiàn)有技術(shù)中高壓電纜絕緣材料為了具有高擊穿性能、低介質(zhì)損耗等多種效果，但難以兼顧韌性、強度等基本性能。

很大一部分是由于絕緣缺陷所導致的。因此為了有效的減少事故的發(fā)生機率，在電力運行時，電力專業(yè)人員可以用各種高壓

試驗的方法來對設備運行時的數(shù)據(jù)和信息進行有效的試驗，從而對設備運行的可行性進行判斷。隨著現(xiàn)在電力市場發(fā)展的不

斷完善，電力企業(yè)處于激烈的市場競爭當中，為了有效的占領(lǐng)市場，在競爭中占據(jù)優(yōu)勢，保證電力設備的質(zhì)量，確保在使用

中的安全是電力企業(yè)提高自己的市場競爭力的重要手段。

試驗變壓器分為許多種，通常情況下可以將電力變壓器的高壓試驗分為二大類，特性試驗和絕緣試驗。其中的特性試驗主要

是對電力變壓器等電器設備的斷路器的主回路接觸電阻、安伏曲線以及GIS、極性等進行的試驗。而絕緣試驗包括破壞性以及

非破壞性兩種，前者涉及到直流交流等耐壓試驗，因為具有較高的電壓，所以在試驗過程中很容易發(fā)現(xiàn)設備所出現(xiàn)的缺陷，

但是由于它具有破壞性，所以在試驗的過程中很容易將設備的絕緣性損傷，從而大大降低了其壽命的長度。后者一般是采用

不具有破壞性的方法對其進行試驗，能夠發(fā)現(xiàn)電氣設備整體上的缺陷，但是由于具有比較低的電壓，所以靈敏度也比較低。

不同的試驗之間所產(chǎn)生的效果也各不相同，但在實際試驗當中，非破壞性試驗還是較為常采取的一種試驗方法。

變壓器很容易受潮，一般是由其外皮引起的。通常情況下，電場中的水分子電性是正的，但是如果在變壓器的繞組中施加一

個正極性的電壓時，會引起水分子的變化，水量不斷變少，因而電流通過變壓器的量也會變少。而當施加的電壓是負極性時

，則通過變壓器的電流量會增多。但是實際上，變壓器不會全部都受到電壓極性的影響，例如，新型的電力變壓器一般不會

出現(xiàn)受潮的現(xiàn)象，因此，新型變壓器中的含水量是極低的，甚至可以忽略不計。這樣看來，試驗電壓的極性和電流泄露之間

并沒有一定的。

為了保證電力變壓器的安全準確的工作，對電力高壓試驗變壓器是保證其安全運行的重要保障。在高壓試驗中專業(yè)性要求較

高，所以應選擇專業(yè)知識較強的專業(yè)技術(shù)人員來進行試驗，同時在試驗前要做好各項安全防護措施，并在試驗中靈活的掌握

試驗的技巧，從而盡量避免影響試驗結(jié)果的各種因素的發(fā)生，從而保證試驗結(jié)果的準確性。

 高壓試驗變壓器事故時有發(fā)生，而且有增長的趨勢。從變壓器事故情況分析來看，抗短路能力不夠已成為電力變壓器事故的

首要原因，對電網(wǎng)造成很大危害，嚴重影響電網(wǎng)安全運行。變壓器經(jīng)常會發(fā)生以下事故：外部多次短路沖擊，線圈變形逐漸

嚴重，zui終絕緣擊穿損壞;外部短時內(nèi)頻繁受短路沖擊而損壞;長時間短路沖擊而損壞;一次短路沖擊就損壞。

變壓器短路損壞的主要形式有以下幾種：

1、軸向失穩(wěn)。這種損壞主要是在輻向漏磁產(chǎn)生的軸向電磁力作用下，導致變壓器繞組軸向變形。

2、線餅上下彎曲變形。這種損壞是由于兩個軸向墊塊間的導線在軸向電磁力作用下，因彎矩過大產(chǎn)生*性變形，通常兩餅間

的變形是對稱的。

3、繞組或線餅倒塌。這種損壞是由于導線在軸向力作用下，相互擠壓或撞擊，導致傾斜變形。如果導線原始稍有傾斜，則軸

向力促使傾斜增加，嚴重時就倒塌;導 線高寬比例大，就愈容易引起倒塌。端部漏磁場除軸向分量外，還存在輻向分量，二